高中化學(xué)魯科版 (2019)必修 第二冊(cè)第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度一等獎(jiǎng)ppt課件

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第二章 化學(xué)鍵  化學(xué)反應(yīng)規(guī)律第三節(jié)  化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度第一課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的快慢本課時(shí)是教材第二章第三節(jié)第一課時(shí)的內(nèi)容，該課時(shí)主要研究化學(xué)反應(yīng)的快慢問(wèn)題。第一要研究化學(xué)反應(yīng)速率的概念、表示方式和計(jì)算方式，第二通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，明確調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的意義。在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道了化學(xué)反應(yīng)有快有慢，可以通過(guò)一些宏觀(guān)特征定性的表示反應(yīng)的快慢，但是對(duì)于如何定量的衡量和比較不同反應(yīng)的快慢問(wèn)題還沒(méi)有形成系統(tǒng)的概念。通過(guò)本課時(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的快慢問(wèn)題，會(huì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率去計(jì)算和比較反應(yīng)快慢，更好地通過(guò)外界條件去調(diào)控化學(xué)反應(yīng)快慢，為今后化學(xué)反應(yīng)的利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析：從宏觀(guān)方面，能通過(guò)一些特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象定性辨別化學(xué)反應(yīng)的快慢，或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率這個(gè)物理量來(lái)定量表示和比較化學(xué)反應(yīng)快慢；在微觀(guān)層面，可以通過(guò)物質(zhì)結(jié)構(gòu)等解釋化學(xué)反應(yīng)的快慢和外界因素是如何影響化學(xué)反應(yīng)快慢的。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道反應(yīng)物的溫度、反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物之間的接觸面積和催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：通過(guò)舉例，知道在生產(chǎn)和生活中需要加快或者延緩某些化學(xué)反應(yīng)快慢，明白調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率具有十分重要的意義。化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響學(xué)生預(yù)習(xí)本課內(nèi)容；教師準(zhǔn)備多媒體課件。【引入】閱讀教材“聯(lián)想質(zhì)疑”思考，在利用化學(xué)反應(yīng)時(shí)，我們除了關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化外，還應(yīng)關(guān)注那些方面的問(wèn)題？學(xué)生：反應(yīng)快慢和程度【投影】生活中反應(yīng)快慢不同的圖片，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的快慢教師：這節(jié)課我們就一起學(xué)習(xí)——化學(xué)反應(yīng)的快慢。【板書(shū)】2.3.1  化學(xué)反應(yīng)的快慢【交流研討】不同化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢差別很大，在科學(xué)研究中，如何描述一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的快慢？【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)所學(xué)反應(yīng)和知識(shí)，回答上述問(wèn)題。①冒氣泡快慢②顏色變化快慢③固體物質(zhì)的減少快慢④出現(xiàn)渾濁的快慢⑤溫度變化等【過(guò)渡】上述這些描述和比較都是從宏觀(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象定性地去分析，那么如何定量地描述化學(xué)反應(yīng)的快慢呢？我們引入了一個(gè)新的物理量——化學(xué)反應(yīng)速率。【板書(shū)】 一、化學(xué)反應(yīng)速率【投影講解】1.定義：用單位時(shí)間內(nèi)某反應(yīng)物濃度的減少量（絕對(duì)值）或生成物濃度的增加量來(lái)表示。對(duì)于一體積固定的容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)：aA+bB==cC+dD2.計(jì)算公式  3.單位：mol·L-1·s-1或  mol·L-1·min-1【講解】化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。是使用濃度變化量與時(shí)間變化量的比值進(jìn)行定義的，對(duì)于反應(yīng)物因其濃度變化是一個(gè)負(fù)值，所以要取絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)?/span>c=n/V，所以，公式還可以進(jìn)一步變形。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式進(jìn)行計(jì)算是考查的一個(gè)重點(diǎn)。【應(yīng)用指導(dǎo)】在2L的密閉容器中，加入1molN2和3molH2，發(fā)生 N2+3H2? 2NH3 ，在2s末時(shí)，測(cè)得容器中含有0.4mol的NH3，求用氮?dú)獗硎镜脑摲磻?yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。【講解】“三段法”指的是起始、變化、終態(tài)三段。可以用物質(zhì)的量濃度去表示，也可以用物質(zhì)的量去表示。其中，“變化”這一段反應(yīng)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度與方程式中物質(zhì)前面的系數(shù)成正比。【板書(shū)】   【小結(jié)】“三段法”解題思路在解有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的題目時(shí)，有助于理清解題思路。對(duì)以后解決化學(xué)平衡相關(guān)的題目也有很大幫助。【思考討論】反應(yīng)4NH3+5O2   4NO+6H2O 在5 L的密閉容器中反應(yīng)30 s后，NO增加了0.3 mol。（1）用NO的濃度變化表示反應(yīng)的反應(yīng)速率為多少？（2）用O2的濃度變化來(lái)表示此反應(yīng)速率是多少？（3）各物質(zhì)的速率之比與方程式系數(shù)之比有何關(guān)系？【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)論。（1）v(NO)=0.002 mol·L-1·s-1（2）v(O2)=0.002 5mol·L-1·s-1（3）各物質(zhì)的速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比【歸納小結(jié)】(1)同一個(gè)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值不一定相同，但意義相同。(2)同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。(3)指的是平均反應(yīng)速率，不是瞬時(shí)反應(yīng)速率。(4)化學(xué)反應(yīng)速率表示的是氣體或溶液中溶質(zhì)的反應(yīng)速率，固體和純液體的濃度是常數(shù)，所以不用來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。【遷移應(yīng)用】 對(duì)于反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(單位皆為mol·L—1·min—1)表示，則下列式子中，正確的是A.B.C.D.【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)上述所學(xué)知識(shí)，選擇正確答案。                答案D。【情景過(guò)渡】情景一：食品添加劑是為改善食品色、香、味等品質(zhì)，以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成的物質(zhì)或者天然物質(zhì)。例如油脂抗氧化劑就是一種常見(jiàn)的食品添加劑。請(qǐng)分析油脂抗氧化劑的作用是什么？情景二：在用煤炭或者木柴生火時(shí)，我們通常用鼓風(fēng)機(jī)或扇子扇火使?fàn)t火更旺，而且如果向爐膛內(nèi)加入少量的碎煤或碎木屑同樣會(huì)使?fàn)t火更旺。請(qǐng)解釋為什么會(huì)有上述現(xiàn)象發(fā)生？【投影】油脂抗氧化劑圖片、爐火圖片【過(guò)渡】油脂抗氧化劑是為了減緩化學(xué)反應(yīng)的速度，鼓風(fēng)機(jī)或扇子扇火還有加入少量的碎煤或碎木屑是為了加快爐火的燃燒，兩者都對(duì)化學(xué)反應(yīng)的快慢進(jìn)行了人為調(diào)控。【思考】生活中常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)，有的進(jìn)行的很快，幾乎瞬間即可完成，如產(chǎn)生美麗煙火的反應(yīng)；有的進(jìn)行的比較緩慢，如金屬銹蝕的反應(yīng)；還有一些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的極其緩慢，如塑料降解反應(yīng)。是什么原因造成化學(xué)反應(yīng)速率的天差萬(wàn)別呢？那么我們都可以從哪些方面去調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的快慢？【交流研討】通過(guò)以下示例分析是哪些因素影響了化學(xué)反應(yīng)速率？（1）Na 、Mg分別與水反應(yīng)時(shí)，鈉與水反應(yīng)更為劇烈；（2）帶火星的木條能在純氧中復(fù)燃；（3）新鮮水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；（4）實(shí)驗(yàn)室用H2O2制氧氣時(shí)，使用二氧化錳作催化劑反應(yīng)更快；（5）木材劈得小一些燒得更快。【學(xué)生活動(dòng)】分析得出結(jié)論。（1）物質(zhì)本身性質(zhì)  （2）濃度   （3）溫度   （4）催化劑    （5）接觸面積【活動(dòng)探究】學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素【投影】教材方法導(dǎo)引，并進(jìn)行指導(dǎo)【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：   1.選擇化學(xué)反應(yīng) 2.確定待研究的影響因素 3.設(shè)計(jì)改變影響因素的操作 4.確定觀(guān)測(cè)反應(yīng)快慢的指標(biāo) 【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、給出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵片上產(chǎn)生氣泡速率較慢,鎂片上產(chǎn)生氣泡速率較快 ①物質(zhì)之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)速率的快慢是由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定的②其他條件相同時(shí),金屬越活潑,與酸反應(yīng)的速率越快0.5 mol·L-1鹽酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率較慢，3 mol·L-1鹽酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率較快其他條件相同時(shí),反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快 加熱的試管中產(chǎn)生氣泡的速率較快,不加熱的試管中產(chǎn)生氣泡的速率較慢其他條件相同時(shí),體系的溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快 不加MnO2粉末的試管內(nèi)無(wú)明顯變化,加MnO2粉末的試管內(nèi)有大量氣體產(chǎn)生MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑,可明顯加快化學(xué)反應(yīng)速率 加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的速率較快,加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的速率較慢其他條件相同時(shí),固體反應(yīng)物表面積越大、化學(xué)反應(yīng)速率越快 【講解】影響化學(xué)反應(yīng)速率大小的最根本原因是物質(zhì)本身的性質(zhì)；其他因素都是外界影響因素，比如溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、接觸面積等。除了這些常見(jiàn)因素之外，溶劑、光波、電磁波、超聲波等也可能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。【板書(shū)】4.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.決定因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)2.影響反應(yīng)速率的外界因素：【投影講解】（1）濃度: 其他條件不變時(shí)，增大濃度，反應(yīng)速率增大（2）溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率增大（3）催化劑：其他條件不變時(shí)，加入催化劑能加快反應(yīng)速率。（4）接觸面積:其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的接觸面積可以增大反應(yīng)速率（5）壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大（6）其他因素：溶劑、光波、電磁波、超聲波等。【強(qiáng)調(diào)】1.對(duì)于固體或純液體反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變其量的多少，并不影響其濃度，其化學(xué)反應(yīng)速率不會(huì)改變。2.固體反應(yīng)物顆粒越小，表面積越大。3.壓強(qiáng)變化是通過(guò)改變體積實(shí)現(xiàn)的，體積改變引起濃度改變，從而引起速率變化4.壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參與的反應(yīng)速率有影響。因?yàn)閴簭?qiáng)對(duì)固體、液體的體積影響很小，對(duì)其濃度幾乎無(wú)影響【課堂小結(jié)】認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率，探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，進(jìn)而對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行調(diào)控，是我們學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的重要原因。調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率在實(shí)踐中具有十分重要的意義。在生產(chǎn)和生活中，人們可以根據(jù)需要采取適當(dāng)?shù)拇胧┘涌炷承┓磻?yīng)過(guò)程，如鋼鐵冶煉、泄漏到大海里的石油的分解等；也可以根據(jù)需要延緩某些反應(yīng)過(guò)程，如鋼鐵腐蝕、延緩塑料制品和橡膠制品的老化等。【投影】